Человеческую речь часто считают одной из черт, отличающих наш вид. В то время как многие животные общаются с помощью звуков, человеческий язык основан на уникальном сочетании анатомии, связей мозга и когнитивных способностей, которые позволяют нам производить сложные и гибкие вокализации.
Но люди, возможно, не так уникальны, как когда-то считалось. Например, тюлени продемонстрировали удивительную способность имитировать человеческие слова и фразы. Ученые уже давно задаются вопросом, как эти морские млекопитающие справляются с такими задачами и что их мозг может рассказать об эволюции голосового общения.
В исследовании, опубликованном в НаукаИсследователи из Нового колледжа Флориды исследовали мозг тюленей и морских львов, чтобы лучше понять, как эти животные контролируют свой голос. Проиллюстрировав ключевые нейронные пути, команда определила специализированные цепи мозга, которые, по-видимому, поддерживают сложное голосовое поведение и обучение.
Полученные данные дают новые подсказки о том, как млекопитающие контролируют вокализацию, и могут помочь ученым лучше понять, как развивалась человеческая речь.
Читать далее: Косатки имитируют человеческую речь, чтобы общаться с нами
Вокалисты против учеников вокала
У большинства животных голосовое поведение относительно фиксировано. Звонки и плач во многом инстинктивны и вызваны эмоциями или сигналами окружающей среды. Эти звуки контролируются сетями структур в среднем мозге и стволе мозга, которые являются более старыми частями мозга, регулирующими основные функции.
Однако некоторые виды могут модифицировать или выучить новые звуки. Эта способность, известная как обучение вокалу, позволяет животным расширять свой голосовой репертуар посредством опыта, например, копируя звуки, которые они слышат. Люди хорошо известны в области вокала, но они не одиноки. Некоторые птицы, летучие мыши, приматы и морские млекопитающие также могут имитировать или изменять вокализацию.
Ластоногие, группа морских млекопитающих, в которую входят настоящие тюлени и морские львы, демонстрируют особенно сильные признаки голосовой гибкости. Наблюдения показывают, что они могут точно контролировать свое дыхание и в некоторых случаях запоминать новые звуки.
Тюлени демонстрируют сильные связи в голосовой системе мозга
Чтобы изучить мозговую основу этих способностей, исследовательская группа проанализировала сохранившуюся мозговую ткань нескольких видов: тюленей, морских слонов, калифорнийских морских львов и койотов. Койоты служили видом для сравнения, потому что, в отличие от ластоногих, они не известны вокальным обучением, но являются с ними родственниками.
Ученые использовали гистологию, которая исследует тонкие срезы ткани головного мозга под микроскопом, и диффузионную МРТ-трактографию, метод визуализации, который показывает, как нервные волокна соединяют различные части мозга. Они сосредоточились на связях между голосовой моторной корой, которая помогает контролировать произвольные голосовые движения, и областями ствола мозга, которые непосредственно контролируют мышцы, используемые для производства звука.
Тюлени и морские львы продемонстрировали сильные связи между этими областями по обе стороны мозга. Эти пути связывают голосовую моторную кору со структурой ствола мозга, называемой двойственным ядром, которая также контролирует мышцы, участвующие в вокализации. Считается, что такие связи позволяют добровольно контролировать производство звука. У койотов, напротив, таких прямых связей не было.
Они также обнаружили особенно сильные связи у морских котиков и морских слонов между частями переднего мозга, связанными с обучением сложным движениям. Эти схемы напоминают те, которые участвуют в голосовой имитации у птиц, что позволяет предположить, что они могут способствовать поддержанию способности животных копировать новые звуки.
Авторы предполагают, что жизнь в океане могла способствовать этой эволюции. Ластоногие должны тщательно координировать дыханиеглотание и производство звуков во время ныряния и всплытия на поверхность, что, возможно, способствовало лучшему контролю над их голосовой системой.
Многообещающая модель изучения речи
Результаты показывают, что различия в голосовой гибкости между видами могут отражать различия в как устроены их мозги. Среди изученных животных тюлени продемонстрировали особенно сильные нейронные особенности, связанные с развитым голосовым контролем, что соответствует их способности имитировать звуки.
Будущие исследования, сравнивающие больше видов, могут помочь прояснить, как различные уровни голосовой гибкости связаны с мозговыми цепями. Поскольку их способности варьируются от простых криков до более гибкого обучения звукам, ластоногие могут стать полезной моделью для изучения того, как развивалось голосовое обучение у млекопитающих.
Изучая этих морских млекопитающих, учёные надеются лучше понять механизмы мозга, которые поддерживают вокальное обучение, намекая на то, что основы человеческой речи, возможно, не являются столь эксклюзивными для нашего вида, как когда-то предполагалось.
Читать далее: Эти тюлени помнят своих старых соперников по голосу — даже после года в море
Источники статей
Наши авторы в Discovermagazine.com использовать рецензируемые исследования и высококачественные источники для наших статей, а наши редакторы проверяют научную точность и редакционные стандарты. Просмотрите источники, использованные ниже для этой статьи:
2026-03-12 21:30:00
1773355393
#Мозг #тюленя #намекает #на #сильную #вокальную #гибкость #дает #нам #ключ #разгадке #происхождения #речи
Продолжение темы
